Специалистами ЮРГПУ(НПИ) в течении последних лет проведено обследование ряда промышленных объектов различного назначения [1 - 5] в Южном Федеральном округе. Дефекты фасадов повторяются на различных объектах, имеющих общие причины возникновения, что позволяет провести анализ и систематизацию дефектов при проведении обследований на новых объектах, а также обращать внимание на наиболее опасные дефекты.
В последние годы состояние промышленных зданий и сооружений характеризуются быстрым приближением сроков эксплуатации к предельным и возрастанием количества дефектов наружных стен. Их обследование проводится в соответствии с требованиями действующих нормативных актов [6, 7]. Значительную часть нового строительства составляют здания, возводимые из легковозводимых конструкций в виде сэндвич-панелей, что приводит, как правило, к возрастанию доли одноэтажных зданий с коротким нормативным сроком эксплуатации. Сегодня наиболее эффективным способом прогнозирования и предупреждения аварийных ситуаций является оценка их технического состояния, которая ведется в постоянно на стадиях строительства и регулярно на стадии эксплуатации зданий.
С введением в действие ряда новых нормативных документов повысилось значение постоянного мониторинга. Однако нормативная база, регламентирующая методы проведения мониторинга строительных объектов, а также трактовка полученных результатов проработаны сегодня недостаточно. Поэтому на первый план выходит необходимость создания эффективной методики оценки технического состояния наружных ограждающих конструкций на основе данных мониторинга.
Мониторинг технического состояния зданий и сооружений, как правило, проводят:
- для контроля технического состояния фасадов зданий и сооружений и своевременного принятия мер по устранению возникающих негативных факторов, ведущих к ухудшению этого состояния;
- выявления объектов, на которых произошли изменения напряженно- деформированного состояния ограждающих конструкций и для которых необходимо обследование их технического состояния;
- обеспечения безопасного функционирования фасадов зданий и сооружений за счет своевременного обнаружения на ранней стадии негативного изменения напряженно- деформированного состояния конструкций, которые могут повлечь переход объектов в ограниченно работоспособное или в аварийное состояние.
В результате проведения каждого этапа мониторинга должна быть получена информация, достаточная для подготовки обоснованного заключения о текущем техническом состоянии фасада здания или сооружения и выдачи краткосрочного прогноза о его состоянии на ближайший период.
Рассмотрим для примера приведенный на рис. 1 типовой фасад промышленного здания.
Рис. 1. Типичный фасад промышленного здания:
1 и 2 – характерные дефекты стеновых панелей, 3 – группа дефектов пожарных лестниц, 4 – дефекты в зонах деформационных швов, 5 – дефекты в карнизных частях зданий, 6 – дефекты в зоне ввода коммуникаций, 7 – дефекты оконных заполнений, 8 – дефекты отливов на окнах, 9 – неудовлетворительное состояние отмосток и замачивание цокольных панелей, 10 – дефекты технологических проемов, 11 – дефекты несущих перемычек и входной группы в здания, 12 – отсутствие откосов на окнах, 13 – дефекты кирпичных участков на фасадах зданий.
Анализ результатов проведения обследования фасадов промышленных зданий позволил выявить характерные зоны наиболее вероятного появления дефектов:
- дефекты оконных заполнений (разрушение оконных рам и остекления (7), отсутствие откосов (12) и отливов (8) и др.),
- дефекты в виде замачивания и размораживания (1), а также обнажения арматуры стеновых панелей (2),
- замачивание стеновых панелей атмосферными осадками с кровли (5) и в цокольной части (9) в следствие неудовлетворительного состояния отмосток,
- дефекты в зонах деформационных швов (4),
- дефекты вокруг технологических проемов (10),
- дефекты пожарных и эвакуационных лестниц (3),
- дефекты в местах ввода инженерных коммуникаций в здание (6),
- дефекты несущих перемычек над входными группами в здание (11), дверных полотен и створок ворот,
- дефекты кирпичных заполнений фасадов (13).
В качестве примера рассмотрим фасад главного корпуса обогатительной фабрики в пос. Аюта Ростовской области.
Здание обогатительной фабрики построено в 1969 году на промышленной площадке, расположенной в пос. Аюта Ростовской области. Здание главного корпуса является основным объектом обогатительной фабрики и представляет собой блок производственных помещений, в которых происходят технологические процессы обогащения и погрузки угля. Площадь застройки здания главного корпуса составляет 2440 м2, его строительный объем около 62795 м3. Здание главного корпуса обогатительной фабрики каркасное, каркас смешанный, связевой, c сеткой основных колонн 6,0х6,0 м на 1, 2, 3 этажах. На 4- м этаже пролет равен 18,0 м с шагом колонн 6,0 м. Несущими конструкциями здания являются железобетонные колонны сечением 600х400 мм, соединенные обвязочными железобетонными балками прямоугольного сечения 200х600 мм в уровне перекрытий и по верху колонн или ригелями Т–образного сечения, металлическими подкрановыми балками двутаврового сечения высотой 570 мм с шириной полки 220 мм, металлическими фермами покрытия и металлическими связями по нижним и верхним поясам ферм.
С целью оценки технического состояния фасадов здания главного корпуса обогатительной фабрики шахты Аютинская (рис. 2) проведено детальное визуальное освидетельствование строительных конструкций здания с фиксацией обнаруженных дефектов.
Основным дефектом, обнаруженном при визуальном обследовании конструкций стен является разрушение защитного слоя керамзитобетона стеновых панелей с обнажением и коррозией конструктивной арматуры обусловленное атмосферными воздействиями (выветривание, размораживание и т.д.), а также недостаточным качеством материалов
Рис. 2. Восточный фасад
самих панелей (рис. 3 и 4). На рис. 3 хорошо видно разрушение карнизных плит. Стеновые панели являются самонесущими и не играют значительной роли в восприятии нагрузок, но выявленные множественные обнажения и коррозия рабочей арматуры представляют опасность для обслуживающего персонала. В процессе проведения обследования выявлена коррозия узлов
Рис. 3. Разрушение карнизных плит.
Рис. 4. Обнажение и коррозия рабочей арматуры на стыке плит.
крепления стеновой панели к колонне достигающая в отдельных местах 100%. Дальнейшее развитие процессов коррозии в рабочей арматуре панелей и узлах их крепления к колоннам грозят обрушением крупных фрагментов панелей. В угловых элементах обнаружены зазоры шириной до 45 мм между доборным элементом (рис. 5) и стеновыми панелями, разрушение бетона отклонение от вертикали до 40 мм венчающего элемента.
Характерные дефекты, обнаружены при визуальном обследовании конструкций стен очистных сооружений в г. Новошахтинске [6] (рис. 6). Это отсутствие отливов, разрушение штукатурки откосов, отсутствие остекления и неудовлетворительное состояние деревянных рам оконного заполнения. В здании обогатительной фабрики п. Аюта стеновая панель под технологическим проемом по которому осуществляется подача угля в погрузочный цех стеновая панель исчерпала несущую способность на 100% (рис. 7). Это произошло в следствие постоянного замачивания панели технологическими водами и размораживания бетона в зимний период.
Рис. 5. Потеря вертикальности доборных элементов
Рис. 6. Разрушение отмостки, отсутствие водоотливов на оконных и аварийное состояние оконных заполнений и технологических отверстий
Рис. 7. Разрушение стеновой панели
В одном месте цокольная стеновая панель здания обогатительной фабрики п. Аюта потеряла устойчивость и даже усиление кирпичного фрагмента стены имеет неудовлетворительное состояние (рис. 8).
Рис. 8. Потеря устойчивости цокольной панели. Выпирание кирпичной кладки
В дефектных ведомостях при проведении обследований или мониторинга за состоянием фасадов предлагается дефекты группировать по указанным выше группам. Это позволит при проведении плановых ежегодных осмотрах фасадов прослеживать динамику развития негативных процессов и своевременно проводить капитальный ремонт. Для восстановления панелей нами была разработана технологическая карта производства работ, переданная заказчику.
